MASTER MINI KADATE

CDK 173/vol.36 no.7/November - Desember 2009

479

TINJAUAN PUSTAKA

CDK 173/vol.36 no.7/November - Desember 2009

480

TINJAUAN PUSTAKA

PENDAHULUAN

Secara alamiah mahluk hidup telah dibekali dengan berbagai

macam kemampuan untuk mempertahankan diri. Hal ini ter-

masuk pula kemampuan dalam meregenerasikan bagian tubuh

yang secara terus-menerus perlu diperbaharui, misalnya pada

saat kulit terkelupas, sel-sel darah merah yang rusak. Tugas pem-

baharuan sel-sel ini diemban oleh sel punca; oleh karena itu sel

punca memiliki peran vital dalam perkembangan, pertumbuhan,

kelangsungan, dan perbaikan semua jaringan yang hidup termasuk

otak, tulang, otot, saraf, darah, kulit, dan organ lainnya.

Akhir-akhir ini sering disinggung pengembangan sel punca

dalam berbagai aspek terapi penyakit, baik penyakit keganasan,

hematologi maupun penyakit degeneratif. Dalam laboratorium

telah banyak dilakukan berbagai cara untuk memodifikasi sel ini

sehingga dapat disimpan, diperbanyak, didiferensiasikan, bahkan

dibuat agar menjadi suatu organ yang spesifik. Begitu pesat

kemajuan di bidang pengembangan sel punca, sehingga sering-

kali kita dihadapkan pada pertanyaan-pertanyaan menggelitik

mengenai apa sebetulnya sel punca itu.

Apakah yang disebut dengan sel punca (stem cell)?

Sel punca (stem cell) adalah suatu jenis sel yang terdapat di

dalam tubuh mahluk hidup, termasuk juga manusia. Sel punca

tidak mempunyai fungsi spesifik seperti sel pada umumnya, tetapi

pada saat dibutuhkan, sel punca dapat mengalami perubahan

menjadi sel yang terspesialisasi. Faktor-faktor yang dapat mem-

pengaruhi proses ini adalah berbagai mediator (termasuk juga

sitokin dan faktor pertumbuhan) yang dilepaskan oleh sel pada

saat mengalami kerusakan atau pada saat jaringan mengalami

iskemi. Sel punca dapat bermigrasi menuju ke jaringan tertentu

antara lain melalui dilepaskannya molekul SDF-1 oleh jaringan

yang mengalami iskemi. Molekul SDF-1 merupakan homing

factor yang merupakan ligan molekul CXCR4 yang terdapat

pada permukaan sel punca.

Untuk dapat disebut sebagai sel punca, ada beberapa kriteria

yang harus terpenuhi yaitu: sel tersebut belum mempunyai

fungsi, belum terdiferensiasi, memiliki kemampuan untuk terus

membelah dan memperbanyak diri (berproliferasi) menjadi sel

yang identik dengan sel asalnya atau dalam suasana yang sesuai

dapat berubah (berdiferensiasi) menjadi sel tipe lain dengan

fungsi yang spesifik.

Sumber: NIH online library for stem cell

Sebetulnya, sel punca dapat dibedakan menjadi 2 kelompok

utama, yaitu sel punca embrionik dan sel punca dewasa.

1. SEL PUNCA EMBRIONIK

Sel punca embrionik merupakan sel hasil kultur Inner Cell Mass

(ICM) yang berasal dari embrio stadium blastosit (Gambar 1).

Untuk mengisolasi ICM dari dalam kantung blastocoel, lapisan

tropoblast perlu terlebih dahulu dilisiskan.

Gambar 1. Inner cell mass dari embrio stadium blastosit yang dapat diisolasi

untuk kemudian dikultur menjadi sel punca embrionik (Kursad 2002)

Sel punca embrionik mulai banyak digunakan dalam berbagai

penelitian pada tahun 1980an, diawali dengan keberhasilan

mengisolasi inner cell mass dari blastosit mencit pada tahun

1981 oleh Evans, Kaufman dan Martin.

Mereka berhasil menemukan kondisi kultur in vitro yang dapat

menumbuhkan sel embrionik mencit hingga menghasilkan cell

lines (sel yang telah diisolasi dan dikultur secara in vitro dengan

tetap mempertahankan sifat-sifat yang dimilikinya). Keberhasilan

tersebut kemudian menjadi acuan untuk mengembangkan kultur

sel punca embrionik yang berasal dari embrio manusia. Hal ini

terealisasi dengan keberhasilan James Thomson mendapatkan 5

cell lines dari sel punca embrionik manusia untuk pertama

kalinya pada tahun 1998.

Embrio yang utuh memiliki sifat totipoten yaitu dapat berkem-

bang menjadi suatu individu baru, sedangkan sel punca embri-

onik disebut memiliki sifat pluripoten yaitu dapat berkembang

menjadi sel yang berasal dari 3 galur (ektoderm, mesoderm, dan

endo derm). Hal ini hingga saat ini masih membatasi penggunaan

sel punca embrionik dalam transplantasi, yaitu kekhawatiran akan

terbentuknya teratoma (keganasan yang terdiri dari berbagai

tipe jaringan berasal dari galur ekto, meso dan endoderm).

2. SEL PUNCA DEWASA

Sel punca yang berada di dalam organ setelah individu dilahirkan,

disebut sel punca dewasa. Sel punca tipe ini memiliki kemam-

puan untuk berdiferensiasi menjadi sel tipe lain tergantung pada

daerah tempatnya berada. Selain terdapat di dalam sumsum tulang

dan dalam darah tepi, sel punca terdapat pada setiap bagian

tubuh termasuk di dalam organ jantung, liver, ginjal, paru-paru,

pulpa gigi, usus, lapisan lemak subkutis, bahkan otak. Namun

untuk memperoleh sel punca dalam jumlah banyak, saat ini

pengambilan sel punca masih tergantung pada sumber-sumber

di bawah ini.

1. sumsum tulang (pada umumnya dilakukan aspirasi sumsum

tulang pada bagian crista iliaca)

2. darah tepi (baik dengan pengambilan darah seperti pada

proses donor darah, maupun dengan menggunakan alat

apheresis; Gambar 2)

3. darah tali pusat (diambil melalui v.umbilicalis di bagian tali

pusat yang melekat pada plasenta setelah bayi dilahirkan;

Gambar 3(a),(b))

4. lipoaspirat (limbah sisa liposuction)

Gambar 2. Pengambilan sel punca dari darah tepi dengan alat apheresis.

Bila diperlukan sel dalam jumlah banyak perlu mobilisasi menggunakan GCSF

(Granulocyte Colony Stimulating Factor) sebelum dilakukan apheresis.

Gambar 3. (a) Prosedur pengambilan darah talipusat dengan menusukkan

jarum steril pada v.umbilicalis, kemudian darah ditampung pada blood bag

yang telah berisi antikoagulan; (b) penampang arteri dan vena umbilikalis; perlu

diperhatikan bahwa pada matriks tali pusat terdapat 2 arteri umbilikalis yang

membawa darah dari janin ke plasenta, dan 1 vena umbilikalis yang membawa

darah dari plasenta menuju ke janin. Sel punca diperoleh dengan metode

pengambilan darah tali pusat dari v. umbilikalis

Di luar sumber-sumber di atas, telah banyak dilaporkan berbagai

penelitian ilmiah menggunakan sel punca yang berasal dari

sumber-sumber lain. Namun hingga kini, sumber-sumber lain

tersebut hanya dapat memberikan sel punca dalam jumlah yang

sangat terbatas.

Sumber-sumber tersebut antara lain adalah:

1. darah menstruasi

2. pulpa gigi

3. jaringan tulang rawan (cartilage)

4. jaringan tulang keras (osseous)

5. parenkim hepar

6. jaringan ventrikel jantung

7. dll.

Dibandingkan sel punca dari sumber lainnya, sel punca darah tali

pusat memiliki beberapa kelebihan. Kelebihan tersebut antara

lain adalah pengambilannya yang tidak invasif (bahkan apabila

tidak dimanfaatkan, darah tali pusat ini seringkali ikut terbuang

bersama plasenta), pada penggunaan secara alogenik (donor

dan resipien yang berbeda) risiko rejeksi sel punca darah tali

pusat lebih rendah dibandingkan dengan sel punca sumsum

tulang maupun darah tepi. Lebih lanjut, sel punca darah tali

pusat juga dapat disimpan dengan teknik cryopreservation

dalam bank darah tali pusat.

Berdasarkan tipe sel yang dihasilkan, sel punca dapat dikelompokan

menjadi:

1. sel punca hematopoetic

2. sel punca mesenchymal

3. sel punca progenitor (endotel, epitel, dll)

Sel Punca (Stem Cell) - Sel Unik Anugerah Alam

Caroline T. Sardjono

Departemen Mikrobiologi, Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Maranatha, Bandung

Stem Cell and Cancer Institute, Jakarta